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天文学家发现了解神秘超级地球形成机制的关键行星系统_头条焦点

2023-05-30 04:54:25来源：互联网

由列日大学和CSIC的研究人员领导的一项研究 - 使用美国宇航局TESS望远镜的观测结果 - 提出了一个由两颗行星组成的系统，这些行星比地球略大，以同步舞蹈的方式绕着一颗冷恒星运行。该系统被命名为TOI-2096，距离地球150光年。

这一发现是欧洲和美国大学密切合作的结果，是由美国太空任务TESS(凌日系外行星测量卫星)实现的，该任务旨在寻找围绕附近明亮恒星运行的行星。

(资料图片)

“TESS正在使用凌日方法进行全天空调查，即监测数千颗恒星的恒星亮度，以寻找轻微变暗，这可能是由一颗行星经过恒星和观测者之间引起的。然而，尽管它有能力探测新世界，但TESS任务需要地面望远镜的支持，以确认检测到的信号的行星性质，“天体物理学家，该论文的第一作者，列日大学ExoTIC实验室的前成员Francisco J. Pozuelos解释说，他现在加入了西班牙国家研究委员会(IAA-CSIC)。

行星TOI-2096 b和TOI-2096 c是用国际地面望远镜网络观测的，可以对其进行确认和表征。大部分凌日是通过列日大学领导的TRAPPIST和SPECULOOS项目的望远镜获得的。

“对数据进行详尽的分析，我们发现这两颗行星处于共振轨道：对于外行星的每个轨道，内行星绕恒星运行两次，”ULiègeExoTIC实验室的博士生Mathilde Timmermans说，他是发表在《天文学与天体物理学》杂志上的论文的第二作者。

“因此，它们的周期非常接近彼此的倍数，行星b约为3.12天，行星c约为6.38天。这是一种非常特殊的配置，它会导致行星之间强烈的引力相互作用。这种相互作用延迟或加速了行星在其恒星前方的通过，并可能导致在不久的将来使用更大的望远镜测量行星质量。

这一发现背后的研究人员估计，最接近恒星的行星b的半径是地球的1.2倍，因此得名“超级地球”。它的特性可能与地球相似：一颗主要由岩石组成的行星，可能被稀薄的大气层包围。同样，行星c的半径是地球半径的1.9倍，是海王星半径的55%，这可能将行星归入“迷你海王星”类别，行星由岩石和冰冷的核心组成，周围环绕着扩展的富含氢或水的大气层，例如我们太阳系中的天王星和海王星。

这些大小非常有趣，因为半径在1.5到2.5地球半径之间的行星数量小于理论模型预测的数量，这使得这些行星很少见。

“鉴于它们的大小，这些行星至关重要，”Mathilde Timmermans指出，“超级地球和迷你海王星的形成今天仍然是一个谜。有几个地层模型试图解释它，但没有一个完全符合观察结果。TOI-2096是迄今为止发现的唯一一个拥有超级地球和迷你海王星的系统，其大小恰好是模型相互矛盾的大小。换句话说，TOI-2096可能是我们一直在寻找的系统，以了解这些行星系统是如何形成的。

“此外，这些行星是研究其可能大气层的同类中最好的行星之一，”Francisco J. Pozuelos解释说。

“由于行星相对于主星的相对大小，以及恒星的亮度，我们发现该系统是用JWST太空望远镜详细研究其大气层的最佳候选者之一。我们希望能够通过与其他大学和研究中心的协调来迅速做到这一点。这些研究将有助于确认行星b和c周围存在大气层，无论是否广泛，从而为我们提供有关其形成机制的线索。

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